29 сентября 2025 года Sony Semiconductor Solutions Corporation официально представила IMX927, многослойный CMOS-датчик изображения, разработанный для сектора промышленного контроля, а также 7 вариантов той же серии продуктов с различными характеристиками. Благодаря двойному прорыву в высоком разрешении и высокоскоростной съемке, этот датчик переопределяет стандарты производительности для машинного зрения. Его выпуск не только удовлетворяет острую потребность в прецизионном контроле в автоматизации производства, но и четко обозначает путь технологической эволюции промышленных инспекционных камер.
Таблица основных характеристик IMX927 и продуктов его серии
|
Категория спецификации |
Подробные спецификации |
|
Тип сенсора |
Многослойный КМОП-сенсор с обратной засветкой (BSI) и глобальным затвором |
|
Эффективные пиксели |
IMX927: приблизительно 105 миллионов пикселей; серия включает 24,55 миллиона, 12,41 миллиона пикселей и т. д. |
|
Максимальная частота кадров |
IMX927: 100 кадров в секунду (10-битный выход); модели высокого разрешения в серии достигают 394 кадров в секунду |
|
Размер пикселя |
2,74 мкм (с использованием структуры пикселей Pregius S™) |
|
Размер сенсора |
IMX927: 28,1 мм × 28,1 мм |
|
Основная технология упаковки |
Керамическая упаковка с разъемом (поддерживает 8 моделей продуктов, съемная для замены) |
|
Основные характеристики |
Малошумная съемка, отсутствие динамических искажений, функция HDR одним кадром, многорежимное считывание объединения пикселей |
|
Время массового производства |
Середина ноября 2025 года |
Технологические инновации IMX927 сосредоточены на трех ключевых аспектах. С точки зрения производительности изображения, он оснащен разработанной Sony технологией глобального затвора Pregius S™. Благодаря конструкции микропикселей с обратной засветкой 2,74 мкм, он достигает высокого разрешения на уровне 100 миллионов пикселей, сохраняя при этом высокую чувствительность и высокую емкость насыщения, полностью решая проблему динамических искажений при съемке быстро движущихся объектов. Даже дефекты на полупроводниковых пластинах микронного уровня можно четко зафиксировать.
Его высокоскоростные возможности обработки также впечатляют: оптимизируя структуру схемы для считывания пикселей и аналого-цифрового преобразования, он обеспечивает оптимизацию энергопотребления при высокоскоростном выводе 100 кадров в секунду, с эффективностью, почти вдвое превышающей эффективность продуктов предыдущего поколения, что значительно сокращает цикл контроля производственных линий. Недавно разработанная керамическая упаковка с разъемом представляет собой целевую конструкцию для промышленных сценариев — она не только поддерживает быстрое отсоединение и замену датчика, но и обеспечивает отличную теплоотдачу, обеспечивая стабильную долгосрочную работу оборудования.
Техническая компоновка серии IMX927 точно соответствует потребностям модернизации промышленной автоматизации, стимулируя развитие инспекционных камер в следующих направлениях:
Синергия сверхвысокой четкости и высокоскоростной съемки: Традиционные промышленные камеры часто сталкиваются с дилеммой «пожертвовать частотой кадров ради высокого разрешения». Однако сочетание 105 миллионов пикселей и 100 кадров в секунду в IMX927 подтверждает осуществимость синергии «двух высоких». В будущем камеры, как правило, будут достигать сочетания производительности более 20 миллионов пикселей + 200 кадров в секунду, что не только удовлетворяет потребности в прецизионном контроле электродов новых энергетических батарей и полупроводниковых чипов, но и адаптируется к сценариям высокоскоростного поточного контроля.
Расширенная многосценарная адаптируемость отдельных чипов: Стратегия Sony по одновременному выпуску 8 дифференцированных моделей отражает потребность отрасли в «одном устройстве, нескольких функциях». В будущем камеры будут реализовывать гибкую адаптацию к таким сценариям, как «высокоточное измерение», «высокоскоростное распознавание» и «съемка при слабом освещении» с помощью переключаемых режимов объединения пикселей (2×2, 2×1 и т. д.), субдискретизации и функций переключения полных пикселей, снижая затраты на инвестиции в оборудование для производственных линий.
Обновленная модульность и удобство обслуживания: Технология керамической упаковки с разъемом нарушает фиксированную привязку между датчиком и модулем, способствуя развитию камер в направлении «модульной конструкции». В будущем промышленные камеры обеспечат быструю замену датчиков, объективов и интерфейсов, сокращая время обслуживания оборудования с часов до минут и значительно снижая потери от простоев на заводе.
Углубленный 3D-контроль и визуальное слияние: Высокая частота кадров IMX927 уже совместима с технологиями 3D-контроля, такими как метод светового сечения и метод структурированного света. В будущем камеры будут дополнительно интегрировать возможности определения глубины для одновременного выполнения 2D-обнаружения дефектов и 3D-измерения размеров. Между тем, применение технологии многоспектрального слияния решит проблемы контроля материалов с высокой контрастностью, таких как черная резина и металлы.
Прорывы в производительности датчиков предъявляют более высокие требования к интеграции модулей, требуя одновременного обновления оптики, оборудования, надежности и других аспектов:
Оптические системы, адаптированные к потребностям в высоком разрешении и высокой скорости: Необходимо использовать объективы высокого разрешения со скоростью искажения ≤0,5%, чтобы соответствовать точности изображения 105 миллионов пикселей; светопропускание объективов должно достигать большой апертуры F1.4 или выше, чтобы обеспечить малошумную съемку. В то же время объективы должны поддерживать промышленные универсальные стандарты, такие как C-mount, чтобы снизить затраты на системную интеграцию.
Аппаратная интеграция, отвечающая потребностям в высокой скорости и низком энергопотреблении: Необходимо использовать высокоскоростные интерфейсы, такие как SLVS-EC 12,5 Гбит/с/линия или выше, чтобы обеспечить передачу данных со скоростью 100 кадров в секунду без задержек; путем оптимизации управления питанием и схем обработки сигналов общее энергопотребление модуля должно контролироваться в пределах 2 Вт, чтобы соответствовать требованиям низкого энергопотребления промышленного оборудования. В упаковке следует использовать керамические или металлические материалы с отличными характеристиками теплоотвода для подавления тепловыделения во время длительной работы.
Надежность, адаптированная к суровым промышленным условиям: Диапазон рабочих температур должен составлять -40°C~85°C, и пройти 1000-часовой тест при высокой температуре и высокой влажности (85°C/85% относительной влажности); уровень защиты должен достигать IP67 или выше, чтобы противостоять эрозии пылью, маслом и охлаждающими жидкостями. В то же время он должен пройти сертификацию на устойчивость к электромагнитным помехам CISPR 25, чтобы избежать конфликтов сигналов с другим оборудованием на производственной линии.
Оптимизированная совместимость программного обеспечения и алгоритмов: Модули должны предоставлять открытые интерфейсы SDK для поддержки подключения к основным платформам алгоритмов машинного зрения; встроенные функции предварительной обработки, такие как коррекция искажений и синтез HDR, для снижения нагрузки на серверные процессоры. Для сценариев 3D-контроля они должны поддерживать синхронное срабатывание с лазерными проекторами для обеспечения точной координации между захватом изображения и управлением источником света.
Выпуск IMX927 знаменует вступление промышленных инспекционных камер в новую эру «высокого разрешения, высокой скорости и высокой адаптируемости». Благодаря глубокой интеграции сенсорных технологий и интеграции модулей, промышленный контроль в будущем совершит скачок от «ручной помощи» к «полной автоматизации», обеспечивая более точную и эффективную поддержку визуального восприятия для интеллектуального производства. Кроме того, технологические направления модульности, низкого энергопотребления и высокой совместимости также будут способствовать популяризации оборудования промышленного зрения на малых и средних предприятиях.